Le mille applicazioni delle molle a gas

Sostenere e guidare: gli scopi di una molla a gas

Individuare tutti gli impieghi delle molle a gas, uno dei componenti meccanici complessi più versatili e di largo impiego, può sembrare un esercizio impossibile, se non addirittura inutile. In realtà, per conoscere a fondo un prodotto, come piace fare a Fiazanè, bisogna sempre soffermarsi a pensare al motivo per cui è stato sviluppato e alle esigenze che si propone di soddisfare. Solo così, infatti, sia chi lo commercializza, sia chi lo acquista può capire i pregi dei diversi modelli ed essere pronto alle innovazioni tecnologiche che condurranno, in futuro, a soluzioni differenti.

Sostenere e guidare: lo scopo delle molle a gas può essere riassunto da questi due verbi. Con questo tipo di componenti, infatti, ci si propone sia di offrire una guida cinematica ad un elemento, costringendolo a seguire una determinata traiettoria, in una corsa compresa tra due punti, sia a contrastarne il peso proprio, in modo che possa essere stabile ad entrambi gli estremi della traiettoria.

Inoltre, le molle a gas sono in grado di limitare la velocità degli elementi che sono loro collegati, con un effetto di ammortizzamento che le rende molto utili anche in applicazioni in cui il sostegno non è necessario.

Per fare alcuni esempi tipici possiamo riferirci al settore dell’arredamento, in cui le molle a gas sono impiegate con diverse funzioni. Possono sostenere, ad esempio, le sedie ad altezza regolabile, con un tipo di applicazione particolare, propriamente chiamata “pistone a gas”, ma anche servire per tenere aperte ante basculanti, lucernari, letti contenitore e molti altri complementi d’arredo. D’altra parte, sono anche impiegate come ammortizzatori per l’apertura guidata dei cassetti di cucine e non solo, per evitare che, con lo slancio, la battuta di chiusura colpisca la struttura del mobile.

Molle a gas per cofani, portiere e sportelli. 

Non c’è dubbio, però, che il primo settore, in ordine di tempo, in cui le molle a gas hanno trovato un impiego vasto e universale è stato quello dell’automotive. L’apertura del portellone del bagagliaio di tutte le vetture presenti sul mercato, da molti anni, è resa stabile proprio da specifiche molle a gas che permettono al cofano posteriore di restare aperto senza che nessuno lo sostenga.

In effetti, le aziende che, a livello mondiale, hanno sviluppato per prime le molle a gas, chiamate anche “stabilizzatori”, erano di norma impegnate nella produzione e vendita di ammortizzatori per veicoli e quindi il passaggio di tecnologia da un componente all’altro si può dire che sia stato assolutamente naturale.

Seguendo lo stesso principio, oggi abbiamo molle a gas per coperchi di grandi contenitori industriali, oltre a trovare molle a gas impiegate per il sostegno di ogni tipo di sportello o porta basculante in ambito industriale e civile. Non c’è dubbio che proprio il settore industriale abbia fatto rapidamente un largo impiego dei pistoni a gas in moltissime applicazioni, ma bisogna essere attenti a non confondere questo tipo di componente con i pistoni pneumatici utilizzati nel settore dell’automazione.

Come funziona una molla a gas?

In un attuatore pneumatico, infatti, lo stelo viene azionato dall’inserimento di aria compressa che lo comanda in chiusura o in apertura, a seconda della via in cui viene insufflata. Al contrario, nelle molle a gas lo stelo si muove per un’azione esterna che ne provoca l’apertura o la chiusura e il gas, solitamente azoto, contenuto in esso ha la funzione di opporre resistenza al moto provocato dai carichi esterni.

All’interno di una molla a gas, in effetti, lo stelo individua due volumi distinti e separati tra loro mediante un setto solidale con l’asta e dotato di guarnizioni di tenuta: nello spazio vicino al foro di uscita dello stelo si trova dell’olio minerale, mentre in quello opposto è intrappolato dell’azoto sotto pressione. Quando l’asta è rientrata completamente nella camera, quindi, il gas è costretto nel volume minimo e si trova di conseguenza in condizioni di massima pressione.

La compressione totale di una molla a gas è, di norma, la posizione di riposo, quella, per intenderci, in cui lo sportello da sostenere è chiuso. Solo al momento in cui l’apertura viene comandata dall’esterno, la forza prodotta dal gas compresso la favorisce e l’asta in uscita guida e sostiene lo sportello aperto anche quando l’azione esterna cessa.

Nel momento di massima estensione dello stelo, d’altra parte, la molla si comporta come un elemento rigido, in grado di produrre una reazione vincolare che controbilancia il peso proprio dell’elemento da sostenere. Questa forza residua, dovuta alla pressione con cui l’azoto è stato inserito nella molla al momento della costruzione, è uno dei parametri fondamentali per il dimensionamento del meccanismo nel suo complesso.

Il catalogo Faizanè delle molle a gas

Un’azienda come Faizanè, che commercializza prodotti di diverso tipo per l’industria e gli impianti in una delle zone economicamente più dinamiche del Paese, non può non avere, all’interno del proprio catalogo, un’ampia scelta di molle a gas.

Il primo criterio secondo il quale possiamo classificare le molle a gas del catalogo Faizanè è quello del carico sostenibile, inteso come forza residua a stelo completamente fuoriuscito. Grazie a questo parametro, che nei componenti presenti nel nostro magazzino va da 350N a 2100N, si possono dimensionare infatti, conoscendo i bracci rispettivi delle forze rispetto alla cerniera di fissaggio dello sportello, i meccanismi di apertura, in base al peso proprio dell’elemento da sostenere.

Il carico sostenibile, per motivi strutturali, è una funzione delle dimensioni dello stelo e della camera della molla stessa e, naturalmente, va sempre considerato con un coefficiente di sicurezza adeguato.

In secondo luogo, a parità di carico da sostenere, bisogna considerare la lunghezza dello stelo in piena apertura per realizzare le condizioni cinematiche richieste, ossia consentire al componente di percorrere tutta la traiettoria desiderata per il proprio funzionamento.

Infine, per consentire un accoppiamento ottimale con i diversi tipi di meccanismi e strutture coi quali una molla a gas può interagire, Faizanè prevede nel proprio catalogo una vasta gamma di terminazioni di collegamento, sia per l’estremità dell’asta, sia per quella del cilindro, in modo da permettere la massima versatilità di uso di questi interessanti componenti meccanici.